CFD SIMULATION AND ANALYSIS OF TWISTED TAPE INSERTED PARABOLIC SOLAR COLLECTOR THERMAL PERFORMANCE

Abstract

ABSTRACT

Parabolic through solar collectors are renewable systems whose usage areas are expanding, and development activities continue with interest. In particular, parabolic corrugated collectors for low enthalpy processes are an emerging technology. Recently, many applications and research studies have been carried out for the development of these systems. One technique to achieve this is to increase heat transfer by placing a twisted tape on the receiving tube. Improving the transfer of the reflected solar power to the fluid in the absorber tube by collecting in the parabolic concentrator to the absorber tube, where the water flow is provided; The twisted tape with y/w= (2,4 and 6) was positioned on the tube and investigated with a computer-based simulation study. The results showed that the Nusselt number, mean pressure, friction factor, and thermal efficiency increased in the presence of a twist splice compared to the empty tube. Nusselt number, friction factor and thermal efficiency increase for Re (500, 1000, and 1500) values compared to empty tube for y/w=2 twisted tape application (73%, 82% and 17%), (83%, 85%) respectively and 19%), (87%, 87% and 21%). For twisted tape application with y/w=4 (Nusselt number, friction factor and thermal efficiency) increase (61%,72%, and 11%) (75%,76%, and 14%), (81%,78%) %, and 15%). The increase obtained for the twisted strip application with y/w=6 was (53%,70%, and 7%) (69%,73%, and 12%), (76%,75%, and 13%).

ÖZET

Parabolik oluklu güneş kolektörleri günümüzde kullanım alanları genişleyen ve geliştirme faaliyetleri ilgiyle devam eden yenilenebilir sistemlerdir. Özellikle, düşük entalpili prosesler için parabolik oluklu toplayıcılar gelişmekte olan bir teknolojidir. Son zamanlarda bu sistemlerin geliştirilmesine yönelik birçok hem uygulama hem de araştırma çalışması yapılmaktadır. Bunu başarmanın bir tekniği de alıcı tüpe bükümlü bir bant yerleştirerek ısı transferini artırmaktır. Su akışı sağlanan soğurucu tüpe parabolik yoğunlaştırıcıda toplanarak yansıtılan güneş gücünün soğurucu tüpte akışkana aktarımının iyileştirilmesi; tüpe y/w= (2,4 ve 6) olan bükümlü bant konumlandırılarak yapılan bilgisayar tabanlı simülasyon çalışması ile incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, bükümlü bir bant ekinin varlığında boş tüpe kıyasla Nusselt sayısının, ortalama basıncın, sürtünme faktörünün ve termal verimliliğin arttığını göstermiştir. y/w=2 bükümlü bant uygulaması için boş tüpe kıyasla Re (500,1000, and 1500) değerleri için Nusselt sayısı, sürtünme faktörü ve termal verim artışı Sırasıyla (%73, %82 ve %17), (%83, %85 ve %19), (%87, %87 ve %21)'dır. y/w=4 olan bükümlü bant uygulaması için (Nusselt sayısı, sürtünme faktörü ve termal verim) artışı sırasıyla (61%,72%, and 11%) (75%,76%, and 14%), (81%,78%, and 15%)'dır. y/w=6 olan bükümlü şerit uygulaması için elde edilen artış (53%,70%, and 7%) (69%,73%, and 12%), (76%,75%, and 13%) olarak belirlenmiştir.